Gebaseerd op cursus SPC 2021

Verbeteringen/fouten/onduidelijkheden/...?

Deze open-source cursus is in ontwikkeling. De aanbevelingen van leerlingen om dit materiaal te verbeteren zijn erg welkom via info@wiskunde.opmaat.org
Dit kan gaan over:

  • Een voorbeeld dat onduidelijk is.
  • Onnauwkeurigheden, schrijffouten, ...
  • Een tussenstap die beter uitgelegd moet worden.
  • Een uitleg die je op youtube, wikipedia of aan de kersttafel gevonden hebt die ophelderend was.
  • ...

= kracht op bewegende lading in een magnetisch veld (dat veroorzaakt wordt door andere bewegende ladingen)

De grootte van de Lorentzkracht \(\vec {F}_{L}\) (of magnetische kracht \(\vec {F}_{m}\)) op een lading \(q\) met snelheid \(\vec {v}\) die een hoek \(\alpha \) maakt met de magnetische veldsterkte \(\vec {B}\) waar de lading door vliegt is te berekenen met:

\[F_{L}=F_{m}=B\,|q|\,v\,\sin \alpha \ \text {met}\ \alpha =\text {hoek tussen } \vec {B}\ \text {en } \vec {v}\]

Als vele ladingen samen een gemeenschappelijke driftsnelheid hebben door een magneetveld hebben (vaak door een geleidende draad met lengte \(\mathcal {l}\)) beschouwt men dit als een stroom \(I\) in een magneetveld \(\vec {B}\). Dan wordt de formule:

\[F_{L}=F_{m}=B\,I\,\mathcal {l}\,\sin \alpha \ \text {met}\ \alpha =\text {hoek tussen } \vec {B}\ \text {en } I\ \ (\text {ook Laplacekracht genoemd})\]

Figuur 1: De rechterhandregel 1

De richting en zin van \(\vec {F}_{L}\) kan bepaald worden met de derde rechterhandregel waarin geredeneerd wordt met de conventionele stroomzin van de ladingen.

Uitweiding 1:

De Coulombkracht en de Lorentzkracht kunnen samengevat worden tot één elektromagnetische kracht, want beide gevallen gaan over kracht op een lading.

\[\vec {F}_{em}=\vec {F}_{C}+\vec {F}_{L}=q\,\vec {E}+q\,\vec {v}\times \vec {B}=q\left (\vec {E}+\vec {v}\times \vec {B}\right )\]

(\(\times \) is het symbool voor vectorieel product, zie externe cursussen)